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作者:占水娥;吴敬禄;汪敬忠;夏如阳;葛振楠;
单位:盐城师范学院湿地学院,江苏省滩涂生物资源与环境保护重点实验室,江苏滩涂生物农业协同创新中心;中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室;
摘要:为揭示近百年来干旱区湖泊沉积的尘暴记录和环境演化历史,本文通过对中亚咸海沉积岩芯的粒度和元素及其流域不同类型表层沉积物粒径进行了分析,结合放射性同位素~(210)Pb和~(137)Cs测年,阐述近120年来咸海流域风沙活动、环境变化及其原因。粒度及其参数、主成分分析、频率曲线及端元模型结果表明,众数数值66.9μm代表了地表风沙侵蚀的粒径阈值。约在1935—1955年,由于区域风的强度和频率增强,以及农业活动导致了沙地活化,尘暴频发,强烈的风沙活动携带的大量粗颗粒(>24.1μm)物质在湖区沉积。咸海沉积物的粒度组成特征记录了这一时期的流域沙尘事件。研究结果与监测数据和历史文献记录一致。化学元素沉积记录结果表明,近120年来咸海的环境变化可分为4个阶段:(1) 1900—1935年,Al、Fe、K、Ti、Mn、V、Zn、Cr、Co、Ni、Cu、As、Cd和Pb含量较高,指示较强的人类活动;(2) 1935—1955年,Ca、Sr和As升高,而Al、Fe、K、Na、Ti、Mn、V、Zn、Cr、Co、Ni、Cu、Cd和Pb含量降低,粒径显著增大,表明受到了风沙活动的影响;(3) 1955—2000年,Al、Ca、Fe、K、Ti、 Mn、 V、 Zn、 Cr、 Co、 Ni、 Cu和Pb含量波动明显,总体呈现先升高再降低的趋势,与区域不同强度的工农业活动有关;(4) 2000—2019年,自然蒸发作用占主导因素,Sr和Na含量显著升高。本研究为解析干旱区尘暴记录的粒径表型特征以及化学元素来源与环境演化等提供了有效的方法途径和科学依据。
关键词:粒度;;元素记录;;风沙活动;;环境变化;;咸海
基金资助:国家自然科学基金-新疆联合重点项目“中哈跨境流域伊犁河-巴尔喀什湖近现代气候水文变化及机理”(U2003202)